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低碳钢线材轧制的表面变形缺陷

摘要
　　高表面质量的低碳钢线材是锻造机械零件必不可少的，因为一个小的表面缺陷可能引发裂纹扩展。本次研究的目的是用FE法对有刻痕的钢坯进行谱造热轧工艺来考察表面缺陷的变形行为，坎普轧辊。这着重于钢坯上有意刻的切口在初始大小和位置都不同时变小或长大的可能性。对三维轧辊的模拟以防止自由面节点渗透到接触的表面的接触处理应用在坎普轧辊上。这是先假定初始表面切口在多道次轧制时不扩大。从数字模拟中，发现椭圆轮轧制序列能有效地减小切口的深度，虽然它不能消除初始表面的缺陷。并且初始位置是确定最后的缺口大小时较具影响力的因素。

关键词：表面缺陷，线材，有限元模型

1 引言
　　　由于对线材或钢筋的材料强度的需求增加，线材的表面缺陷对机械零件的表面质量的有重大影响，尤其是对二次成形过程如锻造或拉制过程。表面上的缺陷，可引发表面裂缝或成为表面曲折的主要来源。甚至微尺寸表面缺陷可致锻造或线材拉制工序的材料缺陷。因此制造机械零件需要有良好表面质量的线材。常常在锻粗试验看到的锻造爆裂是假定为源自线材通常观察到的表面缺陷。然而，线材轧制时这些表面缺陷的产生，扩展，和消失还尚未完全算出且尚未开发出很好的预防措施，虽然已经进行了很多调查原理的研究。
　　　爱森胡得伦特等（1973）合作的在界定线材缺陷的设计，根据它们的表现来描述这些现象及它们与其他缺陷可能的混乱，典型的例图和缺陷描述是对早期发现并消除可能产生缺陷的原因和规范缺陷的命名规则很有帮助的。总21种不同的表面缺陷如裂缝，结疤，划痕，表面脱碳等被归类在发生组，检测，并有可能会与其他的缺陷混乱。